Tratamento térmico de peças torneadas de precisão

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O tratamento térmico de um componente usinado de precisão é um processo controlado de aquecimento e resfriamento que altera as propriedades físicas do metal para atingir um requisito específico. Em muitos casos, o tratamento térmico é usado para aumentar a resistência, dureza e resistência ao desgaste. No entanto, dependendo do material e do processo envolvido, também pode ser usado para aliviar tensões internas, melhorar a usinabilidade e melhorar as propriedades elétricas ou magnéticas, ou aumentar a ductilidade e a suavidade.

O processo de tratamento térmico envolve 3 etapas básicas:

1. Aquecimento:o metal é aquecido a uma temperatura específica onde as propriedades estruturais irão mudar.
2. Imersão:o metal é mantido na temperatura especificada até que toda a peça tenha sido aquecida uniformemente.
3. Resfriamento:o metal é resfriado de volta à temperatura ambiente a uma taxa especificada.

O tratamento térmico é usado principalmente em aços e ligas de aço, mas também pode ser usado em alguns tipos de alumínio. A Pioneer Service tem experiência em usinagem e tratamento térmico de uma ampla variedade de ligas de aço e material de aço carbono para atender aos requisitos do projeto.

Existem 4 tipos básicos de tratamento térmico para o aço:

1. Endurecimento:como o próprio nome sugere, este processo é usado para endurecer o material e torná-lo mais forte. No entanto, com este processo, o material também diminuirá em ductilidade (ou seja, tornando-se mais quebradiço) e dependendo da aplicação, criará a necessidade de revenimento após o endurecimento.

Para peças que requerem endurecimento, o material é aquecido a uma alta temperatura lentamente, embebido em uma determinada temperatura por um tempo especificado e depois resfriado rapidamente mergulhando-os em água ou óleo. Esse resfriamento rápido em um líquido é chamado de têmpera.

Para aço carbono, o aço deve ser resfriado a menos de 1000 graus Fahrenheit em menos de 1 segundo. Para aços ligados, a taxa de resfriamento diminuirá.

2. Revenimento:O endurecimento de um material aumenta as tensões internas e o revenimento alivia essas tensões. O material passará por um processo semelhante de 3 etapas no endurecimento, embora seja feito em temperaturas mais baixas. O processo de resfriamento para têmpera é quase sempre feito no ar e não no líquido.
3. Recozimento:O recozimento é frequentemente usado para aumentar a ductilidade dos materiais (tornando o metal menos propenso a rachar), para aliviar a tensão ou amolecer o metal. Geralmente é considerado o oposto do endurecimento. Nesse processo, o metal é aquecido muito lentamente até uma temperatura especificada, mantido lá por um determinado período de tempo (embebição) e, em seguida, resfriado ao ar lentamente - geralmente deixando as peças no forno enquanto esfria normalmente. Com aços de baixo carbono, a temperatura de recozimento é alta e, à medida que o nível de carbono aumenta, a temperatura de recozimento diminui.
4. Normalização:Este processo é usado para aliviar tensões internas que foram criadas durante a usinagem. Para normalização, as peças serão retiradas do forno para resfriamento ao ar após a etapa de aquecimento e imersão. A remoção do forno fará com que as peças resfriem mais rapidamente – embora a massa das peças afete essa taxa (peças menores e mais finas esfriarão mais rápido que as maiores e mais grossas). O aço normalizado é mais forte que o aço recozido.

Embora existam muitas propriedades do metal que podem ser melhoradas pelo tratamento térmico, o processo pode ter alguns efeitos adversos na superfície da peça.

1. Escala na superfície do componente – afetando o acabamento da superfície
2. Distorção da peça – algumas peças longas e finas irão dobrar ou distorcer no processo de tratamento térmico
3. Coloração da peça – o processo de tratamento térmico escurecerá o material e ele não ficará mais brilhante como após a usinagem.

As peças podem ser endireitadas após o tratamento térmico para eliminar a distorção, e a retificação geralmente é possível para obter um acabamento superficial consistente necessário. No entanto, a cor da peça raramente pode ser devolvida ao estado em que estava antes do tratamento térmico. Aqui está o mesmo componente retratado após o tratamento térmico e moagem:



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